湿化学法合成羟基磷灰石晶体及其表征

采用湿化学法通过两种方案合成羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)晶体,一种方案是以Ca(NO3)2·4H2O和Na2HPO4作为原料,加入Na OH溶液调节p H值在10.5~11.0之间,不添加分散剂,在40℃水浴条件下合成羟基磷灰石;另一方案是在室温下(25℃)进行,在其他条件不变的情况下,以Ca Cl2·2H2O为钙源、乙醇胺作为分散剂合成羟基磷灰石.将两种方案合成的样品分别通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线能量色散仪(energy-dispersive X-ray spectroscopy,EDX)、热重-差热分析和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)进行表征.XRD和FTIR结果显示,合成的两种HA粉末都具有较高结晶度和纯度.SEM分析表明,第1种方案可合成直径为30~50nm,长50~150 nm的棒状晶体;第2种方案则可制备粒径约100~150 nm的球状(或椭球状)晶体.热分析表明,所制备的HA在1 000℃范围内有显著的热稳定性.XPS和EDX分析则证实HA由Ca、P和O等元素组成,两种方案中钙和磷的摩尔比分别是1.60和1.63.     

316L不锈钢表面仿生合成磷灰石涂层

将316L不锈钢经化学预处理和热处理后,先后在单倍和1.5倍模拟体液(SBF)中浸泡,通过在模拟体液中添加适量的Ca(NO3)2·4H2O和P2O5以增强诱导羟基磷灰石(HA)的形核。用扫描电镜(SEM)和EDS能谱对涂层的表面形貌和表面组成进行了分析。结果表明:模拟体液中加入适量的Ca(NO3)2和P2O5有利于基片表面沉积均匀的HA涂层;本研究中加入1.4mmol的Ca(NO3)2·4H2O时,沉积的Ca、P原子相对百分比较多,且Ca/P比接近于HA中的比例。     

316L不锈钢表面仿生合成磷灰石涂层

将316L不锈钢经化学预处理和热处理后,先后在单倍和1.5倍模拟体液(SBF)中浸泡,通过在模拟体液中添加适量的Ca(NO3)2·4H2O和P2O5以增强诱导羟基磷灰石(HA)的形核。用扫描电镜(SEM)和EDS能谱对涂层的表面形貌和表面组成进行了分析。结果表明:模拟体液中加入适量的Ca(NO3)2和P2O5有利于基片表面沉积均匀的HA涂层;本研究中加入1.4mmol的Ca(NO3)2·4H2O时,沉积的Ca、P原子相对百分比较多,且Ca/P比接近于HA中的比例。     

β-Ca2 SiO4在不同水热条件下的水化作用

首先通过固相反应合成了β-Ca2SiO4并在具有搅拌装置且自动产生蒸汽压的不锈钢反应釜中，在高温混合法和低温混合法两种条件下进行了水化反应。反应温度从150℃到400℃，反应时间从数小时到5天。XRD和SEM结果表明有7种不同的钙硅酸盐水合物(C-S-H)能在此不同的水热条件下形成，其中与前驱物β-Ca2SiO4具有相同C／S摩尔比的化合物是(硅酸二钙水合物(Ca2(SiO3OH)(OH))和羟硅钙石(Ca6(SiO4)(Si2O7)(OH)2)，大于前驱物中C／S摩尔比的化合物是佳羟硅钙石(Ca6(Si2O7)(OH)6)和莱粒硅钙石(Ca5(SiO4)2(OH)2)，小于前驱物中C／S摩尔比的化合物是钙硅酸盐(Ca8(SiO4)2(Si3O10))、斜方硅钙石(Ca6(SiO4)(Si3O10))和变针硅钙石(Ca4(Si3O9)(OH))。作者讨论了不同水热条件对钙硅酸盐水合物形成的影响、不同钙硅酸盐水合物的结构与形成条件之间的关系以及水合物的稳定性和合成机理。     

低Ca／P经溶液电沉积羟基磷灰石涂层

电沉积羟基磷灰石涂层具有工艺简单，过程易控制，适于在复杂表面制备厚度均匀涂层的特点，沉积液Ca/P比（原子数分数）直接影响涂料层中的物相组成与涂层形貌，作者采用电沉积与后续热处理相结合的工艺，用低Ca/P比溶液在金属钛表面沉积羧基磷灰石（HA）涂层），利用X射线射衍射，透射电镜和扫描镜分析了涂层中物相组成及后续热处理对涂层中物相和涂层形貌的影响。实验结果表明，电压与电解液温度等工艺参数影响涂层中羟基磷灰石的含量以及沉积过程中晶体长大和形核方式，随电压与温度的升高，涂层中羟基磷灰石含量增加，在低温，高压下，电沉积过程以晶体长大为主，涂层薄耐致密，在高温、低压下，电沉积以晶体形核为主，涂层厚而疏松，经500℃空气中热处理后，涂层基本转化为羟基磷灰石，其Ca/P比约为1．61，电沉积涂层由片状和条状物质组成，热处理后，形貌基本改变，但颗粒因失水发生团聚，通过精确控制电压与电解液温度等参数，能获取内层致密外层疏松的理想梯度结构HA涂层材料，满足对生物植入体的多种要求。     

锶掺杂羟基磷灰石-石墨烯复合材料制备与表征

锶(Sr)是人体含有的微量元素之一,研究锶掺杂羟基磷灰石复合物对于骨修复有重要意义.采用Ca(NO_3)_2·4H_2O溶液作为钙源,Na_2HPO_4作为磷源,加入适量Sr(NO_3)_2溶液以及石墨烯粉末,通过水热法合成锶掺杂羟基磷灰石-石墨烯(Sr-doped hydroxyapatite-grapheme,Sr-HA-GP)复合材料.利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线能量色散仪和拉曼光谱仪等,对该复合材料的表面形貌、物相组成和结构等进行表征和研究.结果表明,Sr~(2+)被成功掺入HA晶格中,低比例Sr~(2+)掺杂复合材料整体形貌较好,而高比例Sr~(2+)掺杂不仅会影响HA结晶度、改变其形貌、产生无定形相,而且会使HA颗粒出现团聚现象.同时,在水热过程中Sr-HA-GP复合材料的HA与GP界面间发生相互作用,各自结构都发生了变化.研究结果表明,Sr~(2+)掺杂量增加倾向于抑制HA微晶的生长,从而在石墨烯表面形成低结晶度的HA晶粒,而且Sr-HA与GP之间的复合并不是单纯的物理混合,而是发生了某种键合作用.     

常温常压下纳米羟基磷灰石晶体的合成及结构研究

以硝酸钙和磷酸氢二铵为前驱体，采用沉淀法在常温常压下合成了纳米羟基磷灰石(HA)，用TEM、X-射线衍射仪及红外光谱仪等对其结构和晶粒尺寸进行了分析．结果表明，在常温常压水一乙醇反应体系下，可获得纯度、结晶度和分散性均较好的纳米HA晶体材料．本实验条件下所合成的纳米HA主要为柱状晶体，平均尺寸为50nm．     

溶胶-凝胶法羟基磷灰石纳米粉体的制备

本文以四水硝酸钙Ca(NH3)2·4H2O和五氧化二磷(P2O5)为前驱体,采用溶胶—凝胶工艺制备出高纯且粒度均匀的羟基磷灰石纳米粉体。借助XRD,TEM,IR等测试手段研究了在不同温度下羟基磷灰石合成各阶段的相组成、结构变化。结果表明,在600℃下处理2h可获得粒度均匀的纳米羟基磷灰石粉体。     

不同Ca/P比粉末对宽带激光熔覆梯度生物陶瓷涂层组织结构的影响

采用梯度设计思想,利用宽带激光熔覆技术,在TC4合金表面分别熔覆Ca/P为1.4和1.5的CaH-PO4.2H2O+CaCO3混合粉末制备含羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH2),简称HA]、β-磷酸三钙[β-Ca3(PO42),简称β-TCP]的度生物陶瓷涂层.采用XRD、SEM等表征手段,研究不同Ca/P粉末配比对生物陶瓷涂层组织结构的影响.研究表明:由于P在激光条件下存在烧损现象,当Ca/P为1.5的粉末经激光熔覆后所生成的陶瓷组织较Ca/P较1.4结晶状态更好.不同Ca/P粉末以及CeO2的添加量对催化合成HA+β-TCP有着深刻的影响.当Ca/P=1.4,CeO2的添加量为0.4wt%时,催化合成HA+β-TCP的数量最多;而当Ca/P=1.5,CeO2的添加量在0.2～0.4wt%范围内,催化合成HA+β-TCP的量最多.     

模拟体液法制备仿生纳米级羟基磷灰石

以模拟体液为溶剂,磷酸钠和硝酸钙为溶质反应合成了纳米羟基磷灰石(HAP)粉体.利用X射线衍射、红外吸收光谱、扫描电子显微镜、X光电子能谱、原子吸收分光光度计对合成的HAP粉体的物相组成、化学组成、微观形貌、及体外生物活性进行了研究.用化学方法分析了羟基磷灰石晶体的Ca／P摩尔比.结果表明:合成的HAP晶体呈针状,长约60～70nm,宽约10～20nm,具有弱结晶结构,含有Na⁺、CO₂^-3基团,更接近于自然骨磷灰石的结构特点.HAP具有一定诱导钙、磷沉积的能力.     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

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正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.     

Research on How to Teach Vocabulary by Adopting Morphological Method

On the basis of some theories and teaching experience, the thesis first attaches importance to vocabulary teaching and suggests that a morphological method should be applied. Supported by some examples, how to teach vocabulary in a morphological way is mainly discussed in the essay.     

基于WPA的无线局域网安全性分析

本文详细分析了最新的无线安全加密体制WPA的规范并对其安全性做了分析,结合目前广 泛使用的WEP加密体制的弱点,分析WPA的相比与WEP的优点,指出了WPA代替WEP成为无线安全屏 障的必然。     

Banach代数中的不变行列式

研究了 Banach 代数中的不变行列式问题.获得了整迹 Banach 代数(A,τ)具有 G-不变行列式的充要条件,这里 G 表示 A 的自同构群并且保持迹不变.     

热图像显示的连续伪彩色编码

讨论了连续伪彩色编码的视觉特性,提出了连续伪彩色标尺的优化设计方法:以相关性、自然性约束色调、明度、饱和度的变化范围和方向,在均匀颜色空间先自动计算节点的色品坐标,使标尺的路径最长,再进行等色差插值,获取视觉上均匀的连续伪彩色标尺.用于热图像的伪彩色显示,保留了原始图像的相关性、自然性和目标整体模式的认知特性,增加了图像的视觉动态范围和可视信息量,提高了识别目标的对比灵敏度,避免了标尺设计的盲目性.     

基于田口方法的生态环境敏感性评估方法研究

提出基于田口法的生态环境敏感性评估方法。采用统计分析方法描述生态环境敏感性特征,构建生态环境敏感性数据的统计分析模型,结合大数据挖掘方法进行生态环境敏感性关联数据挖掘,提取生态环境敏感性数据统计分布的模糊聚类特征量,采用模糊C均值聚类分析方法和相关性融合分析方法,实现对生态环境敏感性评估和检测,基于田口方法构建生态环境敏感性评估的检测统计量,根据稳健性检验和统计回归分析方法,实现对生态环境敏感性评估和预测。仿真结果表明,采用该方法进行生态环境敏感性评估的自适应性能较好,预测准确度较高,提高了生态环境敏感性评估的置信度水平。